A „krimik anyja" 1890. szeptember 15-én született Agatha Mary Clarissa Miller néven az amerikai Frederick Alvah Miller és az angol Clara Boehmer harmadik gyermekeként a délnyugat-angliai Torquay városában. A torquay-i házat Agatha édesanyja vásárolta meg egy nagyon kedves kvéker családtól. Rendkívül nyugodt hangulata miatt az első pillanattól kezdve szerették ezt a helyet, az írónőnek ez a ház volt az otthona majdnem egész életén át. Kislányként nagyon élénk fantáziája volt, képzeletben megalkotta a maga világát, játszótársait, történeteit, és rendkívül jól elvolt egyedül. Hitéletére szülein kívül nevelőnője, „Dadus" volt a legnagyobb hatással, aki nem járt ugyan templomba, de otthon rendszeresen olvasta a Bibliát, megtartotta a szabbatot, gyűlölte a „világiasságot", és kényeztette Agathát, aki ötévesen olvasni is tőle tanult meg. Innentől kezdve a kislány minden jeles alkalomra könyvet kért. Korai irodalmi élményei közé tartoztak Verne, Dumas és Dickens művei, de legnagyobb kedvencei az ószövetségi bibliai témákat feldolgozó művek voltak. „Az ótestamentumi történetek eléggé érdekfeszítőek egy kisgyermek számára. Megvan bennük mindaz a drámai feszültség és hatás, amire a gyermeki lélek vágyik" - írja Agatha 1976-ban megjelent önéletrajzi regényében.
A romló anyagi körülmények és apja gyakori betegeskedése miatt 1897-ben bérbe adták ashfieldi otthonukat, és Dél-Franciaországba költöztek. Itt tanult meg Agatha franciául, és itt sajátította el a zongorázás alapjait is. Miután visszaköltöztek Angliába, apja 1901-ben kétoldali tüdőgyulladásban meghalt. Az akkor tizenegy éves Agatha ettől kezdve nagyon ragaszkodott édesanyjához, aki különös gondot fordított lánya taníttatására. Először egy helyi leányiskolába járatta, ahol algebrát, nyelvtant és fogalmazást tanult, majd 1906-ban Párizsba utaztak, ahol folytatta korábban megkezdett zenei tanulmányait is. A zene és az opera szeretete egész életét végigkísérte.
Tizenévesként ő is ábrándozott a nagy „ő"-ről, miközben olyan hírességekbe is belehabarodott - reménytelenül -, mint a londoni püspök vagy Alfonz spanyol király. Agatha nagyon sok házassági ajánlatot kapott, melyeket rendre visszautasított. Amellett, hogy szülei házassága példaértékű volt számára, azt vallotta, hogy a boldogsághoz nem elég a szerelem, hanem kell hozzá a feleség férj iránti tisztelete is, mely nem egyenlő az állandó csodálattal, mert attól „könnyen görcs állhat az ember nyakába". Anyja sokat imádkozott azért, hogy lánya egy tehetős férfira leljen, mindezek mellett alaposan le is informálta a jelölteket. Szemfülessége - mint később kiderült - két alkalommal is megmentette lányát a rossz házasságtól.